A series of process to design an acoustic lens for underwater imaging is reviewed and the method to evaluate characteristics of the lens is investigated. If the target specification of lens is given, the design process consists of the material selection, evaluation of its properties, lens geometry design, prediction of lens characteristics, manufacturing, and evaluation by measurement. In this study, an actual acoustical lens is made by cutting polymethylpentene block. The characteristics of lens are predicted by the hybrid method, combination of ray tracing and Rayleigh integral. For the direct comparison between the prediction and measurement results, a simulation method based on the equivalent source method is suggested to reflect the actual radiation pattern of transducer used for measurements. Finally, the measurement is conducted in a small water tank to observe the actual characteristics of the manufactured lens.
단순지지-자유 경계조건과 좁은 슬롯을 포함한 짧은 후판 실린더의 음향방사 특성을 검토하였다. 유한요소 해석을 통해 얻어진 샘플 실린더(슬롯 포함)의 진동 모드를 동일한 치수의 슬롯이 없는 균일 실린더의 진동 모드들의 선형 합으로 근사화하였다. 이렇게 얻어진 근사적인 진동 모드를 기준으로 (1) 레일리 적분을 이용한 직접 계산, (2) 균일 실린더의 음향 모드들을 이용한 모드전개법 등 두 방법을 적용하여 샘플 실린더의 음향 모드들을 정의하였다. 이 결과를 이용하여 음향파워, 최대음압, 지향성 선도 등 부가적인 특성을 계산한 다음, 전체 결과를 경계요소법을 이용한 수치해석 결과와 비교하여 검증하였다. 이 결과를 바탕으로, 제시된 두 가지 방법을 이용하여 짧은 비대칭 후판 실린더의 음향방사 특성을 비교적 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있다. 이 방법들은 다른 형태의 비대칭성 및 경계조건을 가진 실린더에도 확대 적용 가능할 것으로 판단되며 이를 통해 실린더 형태의 실제 부품들에서 방사되는 소음을 저감방안 도출도 가능할 것으로 기대된다.
For the underwater localization, acoustic sensor systems are widely used due to greater penetration properties of acoustic signals in underwater environments. On the other hand, the good penetration property causes multipath and interference effects in structured environment too. To overcome this demerit, a localization method using the attenuation of electro-magnetic(EM) waves was proposed in several literatures, in which distance estimation and 2D-localization experiments show remarkable results. However, in 3D-localization application, the estimation difficulties increase due to the nonuniform (doughnut like) radiation pattern of an omni-directional antenna related to the depth direction. For solving this problem, we added a depth sensor for improving underwater 3D-localization with the EM wave method. A micro scale pressure sensor is located in the mobile node antenna, and the depth data from the pressure sensor is calibrated by the curve fitting algorithm. We adapted the depth(z) data to 3D EM wave pattern model for the error reduction of the localization. Finally, some experiments were executed for 3D localization with the fast calculation and less errors.
Unsteady compressible Euler equation is solved and the high-order, high-resolution numerical solver, physical boundary condition, adaptive nonlinear artificial dissipation model and conformal mapping are applied to computation of steady transonic flow and unsteady acoustics. The acoustic characteristics of axi-symmetric duct and two dimensional straight/S channel are studied and the computation results shows good agreements with linear analysis. In transonic case, local time stepping and canceling-the-residual techniques are used for convergence acceleration. The aspect of flow and acoustics in S-channel and the Pattern of noise radiation is changed by inflow Mach no. and static pressure at fan-face.
이 논문에서는 최적의 빔패턴을 얻기 위한 비선형 최적 설계 기법을 제시하였다. 제시된 방법을 사용하여 진동체 사이의 자기 및 상호 방사 임피던스를 고려하여 최대 허용 부엽준위가 주어진 경우 빔폭이 최소화된 빔 패턴을 설계할 수 있다. 그리고 37개의 진동체가 X, Y 및 $45^{circ}$축에 대칭으로 배열된 평면 배열에 대해 제안된 기법을 적용한 결과 빔폭은 변화없이 상당히 낮은 부엽 준위를 얻었다.
본 논문에서는 불규칙한 노면이 설치된 섀시 동력계(chassis dynamometer)로 부터 가진된 타이어의 구조 진동 소음을 음장의 공간적 변환기법을 이용하여 측정하였다. 음장의 공간적 변환기법은 소음원으로 부터 원거리까지의 전파를 계산하는 기법이다. 즉, 한평면의 음향 측정으로 부터 측정 평면에서 멀리 떨어지거나 더 가까운 평면에서의 음장을 표현하는 변수들인 음압, 음향 인텐시티, 입자속도 등을 계산한다. 측정 평면에서 음원쪽으로 가까운 평면의 계산은 관접음장 홀로그래피를 적용하여 계산하고 먼 쪽은 헬름흘쓰 적분식을 적용한다 측정결과로 부터 타이어 구조 진동 소음의 방사형태와 소음원의 위치를 예측하였다.
This study was conducted to evaluate changes in the flavor patterns of gamma irradiated raw oyster and oyster cooking drip using an electronic nose, which consisted of a GC equipped with a surface acoustic wave sensor. The raw oyster was irradiated with 1, 2, 3, 4 and 5 kGy, while the oyster cooking drip was irradiated with 10 and 50 kGy. In the case of raw oyster, the intensities of peaks at retention times (RT) of 2.1 sand 6.8 s were increased, but the peak at a RT of 9.0 s was decreased depending on irradiation dose. In the case of oyster cooking drip, the intensities of peaks at RT 2.5 sand RT 4.1 s increased linearly, but at the peak at RT 5.1 s decreased as the irradiation dose increased. The total amount of flavor components measured in raw oyster increased, while that of oyster cooking drip decreased in response to irradiation.
후방복사된 초음파의 입사각 의존성(프로파일)은 입사지역이 다층경계이거나 깊이방향으로 물성변화가 있을 때 주파수 의존적이다. 지금까지 측정된 후방복사 프로파일은 주로 사용된 탐촉자의 중심 주파수의 특성에 의존하여 표면탄성파의 전반적인 주파수 의존 특성을 이해하는 데는 어려움이 많았다. 디지털 오실로스코프의 DFP(digital filter package)를 이용하여 주파수 대역별 후방복사 프로파일이 실시간 획득되었다. #1200 사포로 표면 처리된 상업적 강재 시편에 대한 주파수 대역별 측정으로부터 표면탄성파가 2% 정도의 음의 기울기(loaded case) 속도 분산성이 있음을 알았고 심하게 녹이 쓴 시편에서는 주파수 대역별로 프로파일의 형태에 큰 변화를 보였다. 주파수 대역별 후방복사 프로파일은 분산성을 가진 표면지역에 대한 비파괴적 평가에 매우 유용할 것으로 본다.
유한요소법은 일반적으로 변분원리를 이용해 정식화를 하고 있으나, 본 연구에서는 웨이티드 잔차법으로 아주 좋은 근사해를 얻을 수 있다는 Galerkin법에 의해 Helmholtz방정식으로부터 직접 유산요소 정식화하는 방법을 소개하고, 정식화한 수치계산법을 2, 3차원 음장의 고유모드 및 음향방사상태해석에 응용하였다. 또한 수치 계산결과를 확인하기 위하여 간단한 모형을 제작, 실내음향 모드와 음압분포 등의 측정도 병행하였으며 그 결과, 유한요소법에 의한 수치해석결과의 측정치가 잘 맞는 것을 알았다.
The radiated noise from the automotive intake system should be predicted at the design stage. To this end, the precise measurement of in-duct acoustic source parameters of the intake system, i.e., the source strength and source impedance, is essential. Most of previous works on the measurement of acoustic source parameters were performed under a fixed engine speed condition. However, the requirement of vehicle manufacturer is the noise radiation pattern as a function of engine speed. In this study, the direct method was employed to measure the source parameters of engine intake system under a fixed engine speed and engine run-up condition. It was noted that the frequency spectra of source impedance hardly changes with varying the engine speed. Thus, it is reasonable to calculate the source strength under the engine run-up condition by assuming that source impedance is invariant with engine speed. Measured and conventional source models, i.e., constant pressure source, constant velocity source, and non-reflective source, were utilized to predict insertion loss and radiated sound pressure level. A reasonable prediction accuracy of radiated sound pressure level spectra from the intake system was given in the test vehicle when using the measured source characteristics which were acquired under the operating condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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